仪器分析红外吸收光谱法习题和答案解析

红外吸收光谱法

一．填空题

1．一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,后者可分为面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) 。2．红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 远红外区，中红外区和近红外区 ,其中中红外区的应用最广。

3．红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物，因此，除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。

4．在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性 ,相反则

称为红外非活性的。一般来说,前者在红外光谱图上出现吸收峰。5．红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒。

6．基团一OH、一NH；==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。

7．基团一C≡C、一C≡N ；—C==O；一C＝N，一C＝C—的伸缩振动频率范围分别出现在 2400—2100 cm-1, 1900—1650 cm-1, 1650—1500 cm-1。

8．4000—1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域，称为官能团区；1300—600 cm-1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。

二、选择题

1．二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别（A）

A. 3，2，4

B. 2，3，4

C. 3，4，2

D. 4，2，3

2．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为（C）

A. 2，3，3

B. 3，2，8

C. 3，2，7

D. 2，3，7

4．下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH

3CH

2

COH的吸收

带?（D）

A. 3000—2700cm-1，1675—1500cm-1，1475—1300cm一1。

B. 3300—3010cm-1，1675—1500cm-1, 1475—1300cm-1。

C. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l，1000——650cm-1。

D. 3000—2700cm-1, 1900—1650cm-1, 1475——1300cm-1。

1900—1650cm-1为 C==O伸缩振动，3000—2700cm-1为饱和碳氢C—H伸缩振动（不饱和的其频率高于3000 cm-1），1475——1300cm-1为C—H变形振动（如—CH

3

约在1380—1460cm-1）。

5．下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱，根据此图指出该化合物为哪一类？（B）

A．酚 B．含羰基 C．醇 D．烷烃

6．碳基化合物RCOR‘（1）， RCOCl（2），RCOCH（3）, RCOF（4）中, C==O 伸缩振动频率出现最高者为（D）

A．（1） B．（2） C．（3） D．（4）7．在醇类化合物中, O—H伸缩振动频率随溶液浓度的增加，向低波数方向位移的原因是（B）

A．溶液极性变大 B．形成分子间氢键随之加强

C．诱导效应随之变大 D．易产生振动偶合

8．傅里叶变换红外分光光度计的色散元件是式（D）

A．玻璃棱镜 B．石英棱镜 C．卤化盐棱镜 D．迈克尔逊干涉仪

四、简答题

1、分别在95％乙醇溶液和正己烷中测定2－戌酮的红外吸收光谱。预计在哪种溶剂中C＝O的吸收峰出现在高频区？为什么？

答：正己烷溶剂中C＝O的吸收峰出现在高频区，在95％乙醇溶液C＝O的吸收峰出现在低频区。

原因在乙醇溶液中由于C＝O与乙醇中的－OH之间易形成氢键，使C＝O的双键特征性降低，键的力常数减小，吸收峰向低波数方向移动。

2、不考虑其它因素条件的影响，试指出酸，醛，酯，酰氯和酰胺类化合物中，出现C＝O伸缩振动频率的大小顺序。

答：酰氯，酸，酯，醛，酰胺。

3、在乙酰乙酸乙酯的红外光谱图中，除了发现1738，1717有吸收峰外，在1650和3000也出现吸收峰。试指出出现后两个吸收峰的。

答：试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体。

CH3CCH2COC2H5 O O CH3C CHCOC2H5

O

OH

因此在 IR 谱图上，除了出现ν

(C=C)吸收带外，还应出现ν

(OH)

和ν

(C=O)

吸收，

ν(C=O)吸收带出现在 1650 cm-1，ν(OH)吸收带在生成氢键时，可移至3000 cm-1。

4、欲测定某一微细粉末的红外光谱，试说明选用什么样的试样制备方法？为什么？

答：固体研磨法（用KBr作稀释剂）

红外光谱分析法试题

一、简答题

1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?

2．以亚甲基为例说明分子的基本振动模式.

3.何谓基团频率?它有什么重要用途?

4．红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程．

5．影响基团频率的因素有哪些?

6．何谓指纹区？它有什么特点和用途？

二、选择题

1.在红外光谱分析中，用 KBr制作为试样池，这是因为 ( )

A KBr晶体在 4000～ 400cm -1 范围内不会散射红外光

B KBr在 4000～ 400 cm -1 范围内有良好的红外光吸收特性

C KBr在 4000～ 400 cm -1 范围内无红外光吸收

D 在 4000～ 400 cm -1 范围内，KBr 对红外无反射

2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( )

A 玻璃

B 石英

C 卤化物晶体

D 有机玻璃

3.并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为 ( )

A 分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂

B 分子中有些振动能量是简并的

C 因为分子中有 C、H、O以外的原子存在